Wie Wurzeln verdichteten Boden durchdringen ^{CEFR B2}

Bodenverdichtung stellt für die Landwirtschaft ein wachsendes Problem dar, weil schwere Maschinen und zunehmende Dürre den Boden stark verfestigen. In der Untersuchung, die in der Fachzeitschrift Nature erschien, beschreiben Forschende, wie Wurzeln ihre Struktur an dichten Boden anpassen und so ihr Eindringen erleichtern.

Die Forschenden fanden, dass Wurzeln ein einfaches ingenieurmäßiges Prinzip nutzen, um Knicken beim Eindringen in dichtes Material zu verhindern. Konkret dehnen sich die Wurzeln und die Außenhaut wird verstärkt; diese Kombination lässt die Wurzel wie einen biologischen Keil wirken. Die Studie identifizierte die zellulären und molekularen Schritte hinter dieser Umgestaltung und zeigte, dass eine erhöhte Menge eines bestimmten Proteins, eines Transkriptionsfaktors, die Durchdringungskompetenz verbessert.

Versuche mit Reis lieferten die wichtigsten Belege. Teile desselben Mechanismus wurden auch in Arabidopsis nachgewiesen, einer Art, die evolutionär weit von Reis entfernt ist, was für eine breite Relevanz spricht. Das Team identifizierte außerdem zahlreiche weitere Transkriptionsfaktoren, die offenbar die Zelluloseproduktion regulieren und damit Form und Struktur der Pflanze beeinflussen könnten. Die Forschenden sehen in den Ergebnissen Chancen für die Pflanzenzüchtung und eine nachhaltigere Landwirtschaft.

• Shanghai Jiao Tong University
• The University of Nottingham
• Universidad Argentina de la Empresa
• The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Zhejiang University
• Duke University
• Ludwig Maximilian University
• The University of Copenhagen